请高手指点PID控制的原理！

xiaoshen_326

请高手指点PID控制的原理！最好能浅显一点，因为本人不是学这方面专业的，能附带个例子最好，
: D) \/ E! ^: x0 `比如用PI控制发动机的怠速稳定性！

luofeng686

你大约可视：
# Z# e: H& h, V$ V$ [& v　　P负责大小，I负责防过调，D负责判断。
　　变参数后，要等几个调整周期，才能看出效果。
　　其实，最重要的是耐心
" H# K/ h% |# ?, W2 [* n* b$ m4 ]
( ~* A6 b; V- [P：它的大小决定了调节执行机构反映速度（当然I、D也会影响速度），
) b3 ]* k" b/ D; Z7 P# O可以这样理解，它反映了设定值和给定值的差的倍数送到输出。单纯的P值设定输出是锯齿波形
I：它反映了从“0”达到输出最大值的积分时间（输出最大值是通过P设定值计算后得到的）。它的设定会减慢输出的动作，但使输出波形平滑。
D：当设定值和给定值发生偏差，输出马上达到最大值（输出最大值是通过P设定值计算后得到的），然后按D设定的时间逐渐减小
) t6 k3 G$ Y5 g$ V
! |' p1 e5 e& q3 A1、PID是比较经典的控制，一般可以分成PD、PI和PID控制。
8 v" w' g( o% t* Y　　1）PD主要是超前校正，从频域看，它改变了系统开环特性的中频段形状，增加了相位裕量，从而改善系统的动特性，但是没有改善系统开环特性中的低频段形状，因而它不能直接改善系统的稳态性能；从时域看，由于控制规律中间包含了导数控制项，即当有产生误差的趋势时产生控制作用，这种超前控制作用可以用来抵消控制对象所固有的一部分惯性，从而改善系统的稳定性和动态特性。
+ q# E7 I8 |5 U　　2）PI从频域看，滞后作用主要是用在低频段，它将低频段抬高，从而改善了系统的稳态性能；从时域看，只要有一点误差就积分，从而产生较大的控制用来消除稳态误差。
　　3）PID控制利用超前控制来改善系统的开环特性中的中频段形状，以改善系统的动态性能；通过滞后环节来改善系统开环控制的低频段形状，以改善系统的稳态特性。
　　2、常用的数字PID控制可分为位置型PID和增量型PID
　　1）比例控制能够迅速反映误差，从而减小误差，但比例控制不能消除系统的稳态误差，随着比例系数的增大，可以减小稳态误差，但系统会不稳定，超调量加大。
　　2）积分作用是消除系统误差，如果时间足够系统会自己进入无误差，但是积分时间太小，积分作用过大，会使系统超调量过大，甚至出现振荡。
- M$ _9 \% E+ S　　3）微分作用可以减小超调量，克服振荡，使系统稳定性提高，同时使系统加快动态响应速度，减小调节时间，从而改善系统的动态性能。
　　3、数字PID控制的改进
　　1）对积分项改进：主要有积分分离，变速积分，抗饱和积分，梯形积分，消除积分不灵敏区等
8 }. ~+ K2 f9 w$ l. Z3 M　　2）微分项的改进：主要有不完全微分PID，微分先行PID等
　　3)时间最优PID
7 x% X- ~1 N7 G* j1 }( m" J　　4）可变增量PID
2 t0 d9 \( J3 C: ?/ ?; r' k8 ^* C7 P　　5）带死区PID
　　知道原理，大部分都可就plc的PID指令修改补充得到。。。。。。。

[ 本帖最后由 luofeng686 于 2007-7-31 17:31 编辑 ]

xiaoshen_326

谢谢，很详细，我明白了不少！如果应用到发动机怠速调节上，应该有什么样的控制理论依据呢？

enun13

3楼的确是这方面的专家,讲的比较深奥.  因为系统控制涉及多个学科的知识,如控制理论,数学微积分等. 建议楼主买本书看看. 书名叫<系统控制理论>
/ @+ T0 U+ }7 {' z) x( h8 N# ]0 }0 _1 ]
8 U# ^. Y  n3 b! G* ^不过需要大学知识哦 呵呵

gd_zzx

PID通常是指控制系统要实现“稳”、“快”、“准”的控制过程所采用的控制规律或策略，P表示比例控制，I表示积分控制，D表示微分控制。
% d& q7 p& V7 a7 X9 K8 u6 S$ j比例控制（P）规律：系统输出量与输入量之间的关系成比例，其优点是控制过程快速、灵敏，其缺点是控制过程结束有“余差”。一般用于控制过程的初始阶段。
9 D2 m9 M3 g( l: k积分控制（I）规律：系统输出量是输入量的积分，其优点是可消除控制过程的“余差”，其缺点是控制过程缓慢、迟钝。一般用于控制过程的后续阶段用来消除“余差”。
4 u; U: Z( H1 Y6 K微分控制（D）规律：系统输出量是输入量的变化率，其特点是输入量变化愈剧烈，这部分的控制作用就愈强，其缺点是会使系统的相对稳定性变差。
在工程上，系统控制规律根据实际情况常采用上述三种规律之组合。如P、PI、PD、PID等。
  g& K9 m) H: d2 M* m' I注意：三种控制规律之间组合的原则是“取长补短”。只有这样，才能使系统的控制过程实现“稳”、“快”、“准”（稳定性、快速性、准确性）的性能要求。
: G& ]' }2 o7 ^" k至于“怠速”控制问题，有多种方案。发动机在不同的工况下，可采用不同的控制规律组合，也可改变三种控制作用的控制参数，如果能够采用自适应控制那就更好了。

0 M7 f; ?8 C% z& v$ i[ 本帖最后由 gd_zzx 于 2007-9-8 10:56 编辑 ]

xiunan2002

pd还是很少见的，pi，pid最多

arnojean

還是有看沒有懂不知有否更簡單的解釋。